双向板混凝土楼盖设计

目录

1.设计背景 ........................................................................................... 1 1.1设计资料 ................................................................................... 1 1.2 设计要求 .................................................................................. 1 2.设计方案 ........................................................................................... 2 2.1板布置图 ................................................................................... 3 2.2选用材料,地面的做法: ................................................................ 3 3.方案实施 ........................................................................................... 3 3.1板的计算 ................................................................................... 3 3.2 梁的计算 .................................................................................. 8 4. 对本次课程设计的认识................................................................... 14 5. 收获与致谢 .................................................................................... 15 6.参考文献 ......................................................................................... 16 7.附件 ................................................................................................. 17

土木工程专业双向混凝土楼板设计

1.设计背景

1.1设计资料

本设计为一多层工业厂房，采用钢筋混凝土内框架承重，外墙为370mm砖砌承重。设计时，只考虑竖向荷载作用，要求完成钢筋混凝土整体现浇双向板楼盖的结构设计。

楼面构造做法：30mm厚水泥砂浆抹面；天棚抹灰：梁板下面及天棚抹灰用20mm厚的石灰砂浆抹面,可变荷载：楼面可变荷载标准值为6.0kN/m2；

5005006000450045001350045006000180006000

1.2 设计要求

1.对楼盖进行结构布置（布置为双向楼板）；

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2.对梁和板进行内力和截面设计。采用塑性理论计算，计算书用A4纸打印；

3.绘制梁、板的配筋图（用CAD绘图，用合适的图纸规格打印）。

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2.设计方案

2.1板布置图

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图2-1 板的结构布置图

2.2选用材料,地面的做法:

1.楼面构造做法：30mm厚水泥砂浆抹面；

2.天棚抹灰：梁板下面及天棚抹灰用20mm厚的石灰砂浆抹面； 3.可变荷载：楼面可变荷载标准值为6.0kN/m2； 4.永久荷载分项系数C1.2；可变荷载分项系数Q1.3； 5.材料选用:

混凝土: 采用C20(fc9.6N/mm2，ft1.1.N/mm2)；

钢筋: 梁中受力纵筋采用Ⅱ级钢筋(fy300N/mm2)(本组选用受力钢筋为Ⅰ级钢筋,但实际工程中采用Ⅰ级作为受力钢筋不妥,故采用Ⅱ级钢筋)

粱箍筋及板中分布和受力钢筋筋采用Ⅰ级钢筋(

fy210kN/mm2)；板的厚度

11l400080mmh100mm5050

11梁截面高度h500mml5400385mm ，截面宽度b250mm

14143.方案实施

3.1板的计算

板按考虑塑性内力重分布方法计算：

11l400080mm 505011梁截面高度h500mml54003859mm ，截面宽度b250mm，板

1414板的厚度h100mm的纵向尺寸及支承情况如图3-1，3-2所示：

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3-1 纵向板的构造图

3-2 纵向板受力简图

板的横向尺寸及支承情况如图3-3，3-4所示：

3-3 横向板的构造图

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3-4 横向板的受力简图

3.1.1 板的荷载

永久荷载标准值

30mm厚水泥砂浆抹面 0.60 kN/m2

20mm厚的石灰砂浆抹面 0.34 kN/m2

100mm厚钢筋混凝土楼板 2.50 kN/m2

恒荷载标准值 2.50.340.60 3.44 kN/m2 可变荷载标准值 6.00 kN/m2

荷载设计值 1.23.441.36.0  11.93 kN/m2

2p11.93kN/m由可变效应组合控制

3.1.1 板的内力及配筋

取1m宽板带作为计算单元

B1区格： lx4000mm ly5400mm n取 0.57 2.1 0.93

B1区格板下为四边连续梁，内力折减系数0.8钢筋采用分离式布置，跨中钢筋在距支座边缘处截断一般。

0.8plx23n1 mx13122(n)2n2420.811.934.02 =

123n1132(1.35)21.352.10.5720.572.14214lylx1.35

2.7kNm/m

取0.93,hox80mm,hoy70mm

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ft1.1.N/mm2 fy210kN/mm2

min0.45ft/fy0.451.10/2100.00236>0.002

Asminminbh0.00236250500236mm2

3-1板的配筋计算表

截面位置 短跨跨中 长跨跨中 短跨支座 长跨支座 弯矩设计值 （kNm/m） mx2.71 H0 As=Mfy0h0 实配钢筋 (mm2) (mm) (mm2/m) 80 173.45<236 6@120 As236 mymx0.572.711.55 70 113.38<236 6@120 As236 '''=mx=mx=2.12.71=5.7mx80 3.82 8@130 As387 0 m'ym'y'=my=2.11.55=3.70 238.46 8@200 As251 26

B2区格：lx4000504050mm ly5400mm lx/ly1.33 取=0.57 =2.0

B2区格一长边简支，无圈梁。内力折减系数为0.8.长边支座处1为B1及B2的共同支座，B2区格在1支座处的钢筋在B1区格计算中已选定：8@130

As387mm2

m'x=Asfyh00.93387210806.05kNm/m

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0.811.934.0520.8plx2(31.331)1.336.05(3n1)nmx12 mx1213132(n)22(31.33)0.5720.572.04242 3.88kNm/m

3-2板的配筋计算表

截面位置 短跨跨中 长跨跨中 长跨支座 弯矩设计值 （kNm/m） mx3.88 H0 As=Mfy0h0 实配钢筋 (mm2) (mm) (mm2/m) 80 248.34 8@200 As251 mymx0.573.882.11 70 161.66<236 8@200 As251 m'ym'y'=my=2.12.21=4.70 323.31 8@150 As335 42 B3区格：lx4000mm ly5400505450mm lx/ly1.36 取=0.57 2.0

B3区格为一短边简支，无圈梁。在边跨第二跨，内力折减系数为0.8.短边支座2为B1及B3共同支座，把区格在2支座处配筋在B1区格中计算选定：8@200 As251mm2

m'y=Afh0.93251210703.4kNm/m sy00.811.934.00.8plx2(31.36)3.4(3n1)m'y12 mx12132(1.361)21.3621.50.552(n)2n422 3.21kNm/m

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3-3板的配筋计算表

截面位置 短跨跨中 长跨跨中 短跨支座

弯矩设计值 （kNm/m） mx3.21 H0 As=Mfy0h0 实配钢筋 (mm2) (mm) (mm2/m) 80 205.45<236 8@200 As251 mymx0.573.211.77 70 129.47<236 8@200 As251 '''=mx=mx=2.13.21=6.mx80 410.91 8@120As419 42 B4区格: lx4000504050mm ly5400505450mm nlx/ly1.35 取=0.57

B4区格为角区格（两临边简支，两临边连续），内力折减系数为1.0 。短边支座4为B4 B2区格的共同支座，B3区格配筋再B2区格计算中已经选定：8@150 As=335mm2

m'y=Afh0.57335210704.58kNm/m sy0长边支座3为B3 B4的共同支座，B3区格在3支座处的配筋在B4区格中已计算确定：8@120 As=419 mm2

'mx=Asfyh00.93419210806.55kNm/m

按跨中钢筋全部深入支座计算:

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211.934.052(31.351)plx''4.586.55(3n1)mymx1212 mx2n221.3520.57 7.15kNm/m

3-4板的配筋计算表

截面位置 短跨跨中 长跨跨中

3.2 梁的计算 3.2.1梁的荷载

弯矩设计值 （kNm/m） mx7.15 H0 As=Mfy0h0 实配钢筋 (mm2) (mm) (mm2/m) 80 457.63 10@170As462 mymx0.577.154.08 70 298.44 8@160 As314 梁截面高度h500mm11l54003859mm ，截面宽度b250mm，纵1414梁的尺寸及支承情况如3-5,3-6图所示：

3-5 纵向梁的构造图

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3-6 纵向梁的受力简图

横梁的尺寸及支承情况如3-7,3-8图所示：

3-6横向梁的构造图

3-7横向梁的受力简图

纵向：

从板上传来的荷载 3.24（1-20.3782-0.3783）4.5=11.24

kN/m2

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梁自重 250.25（0.5-0.1）=2.50

kN/m22

梁底抹灰自重 170.02(0.5-0.1）2=0.272

kN/m2

恒荷载设计标准值 11.24+2.5+0.272=14.012

kN/m2

活荷载设计标准值 250.7714.5=8.674

kN/m2

荷载设计值 1.214.012+1.48.674=28.96

kN/m2

活

p=28.96kN/m2

荷载组合控制

横向：

从板上传来的荷载 3.24kN/m2

54.5=9.113 8梁自重 250.25（0.5-0.1）=2.5

kN/m2

梁底抹灰自重 170.02(0.5-0.1）2=0.272

kN/m2

恒荷载设计标准值 9.113+2.5+0.272=11.

kN/m2

活荷载设计标准值 2.5

54.5=7.03 8土木工程专业双向混凝土楼板设计

kN/m2

荷载设计值 1.211.+1.47.03=24.11

kN/m2

活荷载组合控制 p24.11

kN/m2

3.2.2 梁内力计算

纵向： 边跨: 中间跨：ln

ln5.4000.1200.2505.03ml05.030.055.08m

ln5.400.505.35ml0ln5.35m

横向： 边跨: 中间跨：

ln4.00.1200.2503.63ml03..630.053.68mln4.000.503.5ml0ln3.50m

3-5梁承受弯矩计算表

方向 横向 截面位置 边跨中间 中间支座 中跨跨中 纵向 边跨中间 中间支座 中跨跨中 弯矩系数 1/11 -1/11 1/16 1/11 -1/11 1/16

0Mpl0(kNm) 1/1128.965.352=84.94 -1/1128.965.352=84.94 1/1628.963.682=54.75 1/1124.115.082=38.30 -1/1124.115.352=38.30 1/1624.115.352=24.11 土木工程专业双向混凝土楼板设计

3-6梁承受剪力计算表

方向 横向 位置 边支座 中间支座左侧 中间支座右侧 纵向 边支座 中间支座左侧 中间支座右侧 3.2.3 梁配筋计算

3.2.3.1 正截面受弯配筋计算

纵向：边跨：b'f5.081.693mbsn5.08m 中间跨：b'f5.351.780mbsn5.580m

h'f100mm,h050035465mm

'h0fcbh(h0)9.61693100415754.17kNmV84.94kNm

2'f'f剪力系数 0.4 0.6 0.5 0.4 0.6 0.5 2Vpl0(kN) 0.428.963.68=65.22 0.628.963.63=97.83 0.528.965.35=79. 0.424.113.68=39.83 0.624.113.68=59.75 0.524.113.5=48.22 1313该梁属于第一类T型截面梁。

故 该梁跨中截面按第一类T型截面梁算，支座处截面按矩形截面梁计算。

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3-7纵向正截面受弯配筋计算表

截面位置 M(kNm) 边跨跨中 84.94 0.021 0.021 0.9 615.66 318 As763mm2 中间支座 -84.94 0.1 0.180 0.910 669.11 318 As763mm2 中间跨跨中 54.75 0.015 0.015 0.992 395. 218 As509 sMfy0h0112s (112s) 12AsM fyh0实际配筋

横向：边跨：b'f3.681.227mbsn4.50m 中间跨：b'f3.5301.177mbsn4.50m

1313土木工程专业双向混凝土楼板设计

h'f100mm,h050035465mm

'h0fcbh(h0)9.61227100415548.60kNmV39.59kNm

2'f'f该梁属于第一类T型截面梁。

故 该梁跨中截面按第一类T型截面梁算，支座处截面按矩形截面梁计算。

3-8横向正截面受弯配筋计算表

截面位置 M(kNm) 边跨跨中 39.59 0.014 0.014 0.993 中间支座 -39.59 0.076 0.079 0.691 中间跨跨中 24.11 0.008 0.008 0.996 sMfy0h0112s (112s)12

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AsM fyh0285.78 214 As308mm2 295.32 314 As461mm2 173.52＜0.2% 212 As308mm2 实际配筋

3.2.3.2 斜截面受剪配筋计算

纵向：

3-9纵向斜截面受剪配筋计算表

截面位置 V(kN) 边跨跨中 65.22 .51 34.79 中间支座左边 97.83 .51 34.79 中间支座又边 79. .51 34.79 0.7ftbh0 1.25fyvnAs h0s0.25cfcbh0 279V 279V 279V 实际配筋 横向：

6@200 6@200 6@200

3-10横向斜截面受剪配筋计算表

截面位置 V(kN) 边跨跨中 39.83 .51 34.79 中间支座左边 59.75 .51 34.79 中间支座又边 48.22 .51 34.79 0.7ftbh0 1.25fyvnAs h0s0.25cfcbh0

279V 279V

279V 土木工程专业双向混凝土楼板设计

实际配筋

6@200 6@200 6@200 纵向梁箍筋配筋率：svmin0.24ft/fyv0.241.10/2100.00126

nAs570.0014250.00126 bh250200nA57纵向梁箍筋配筋率：svs0.0014250.00126

bh250200 sv故箍筋满足设计要求。

4. 对本次课程设计的认识

通过计算得出以上梁和柱的配筋计算书，并将计算书转变成打印稿，画出结构施工图装订成册。

经过两周的混凝土课程设计，在指导老师的精心指导、同学帮助和我的努力下，基本上掌握了钢筋混凝土楼盖的设计机理和设计的流程，同时也初步的了解了设计的基本准则。

通过课程设计我进一步认识了土木工程专业，加深了对专业课的了解，坚定了学好专业课程的信心。

锻炼了自己的能力，认识到以前学习中没有注意到的问题，以后学习过程中加以注意。看到自己的不足，在日后学习过程中及时改正。

认识到解决问题在工作中的重要性，对毕业后工作中应注意的问题有了初步认识和了解，学会了解决问题。

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5. 收获与致谢

经过两周的混凝土课程设计，在指导老师的精心指导、同学帮助及个人的努力下，基本上掌握了钢筋混凝土楼盖的设计机理和设计的流程，同时也初步的了解了设计的基本准则。感谢老师不厌其烦的指导与耐心的讲解，使我们受益匪浅。我想在以后的工作和学习中，这样的学习机会是少之又少的，所以非常珍惜，这对我们以后是有很大的帮助的。再次感谢老师们无私的奉献精神。

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6.参考文献

[1] 滕志明，朱金铨.混凝土结构及砌体结构(第二版)[M].中国建筑工业出版社,北京.2003.6：343-398。

[2] 罗向荣 ，钢筋混凝土结构[M].高等教育出版社，北京.2003.7:166-196 [3] 杨忠贤 ，建筑工程制图[M].黄河水利出版社,郑州.2002.8:146-188 [4] 唐岱新 孙伟民, 高等学校建筑工程专业课程设计指导[M].中国建筑工业出版社 .2000年

[5]中华人民共和国建设部， 建筑结构荷载规范.2002.1:1-23

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7.附件

图纸、作品等见图纸